冲孔落料级进模冲压工艺模具设计说明书.docx

1、冲孔落料级进模冲压工艺模具设计说明书设计说明书院系班级专业姓名学号指导教师评分日期机械工程杨山虎0901102B573第一章零件设计任务 第二章冲裁件的工艺分析 2.1工件材料 2.2工件结构形状 2.3工件尺寸精度 第三章冲裁工艺方案 第四章模具结构形式的选择 4.1模具的类型的选择 4.2卸料装置 4.2.1.条料的卸除 4.2.2卸料方式 4.3定位装置 4.3.1.送料形式 4.3.2.定位零件： 4.4.模架类型及精度 4.4.1.模架 4.4.2.精度 第五章冲压工艺计算： 5.1.排样 5.1.1排样方案分析 5.1.2.计算条料宽度 5.1.3.确定布距： 5.1.4计算材料利

2、用率 5. 2冲压力计算 5.2.1.冲裁力计算 5.2.2.卸料力、顶件力的计算 53压力中心的计算 5.4模具工作部分尺寸及公差 5.4.1 .落料凸凹模尺寸 5.4.2.冲孔凸凹模尺寸 第六章主要零部件设计 6.1.凹模的设计 6.2凸模的设计 621.冲孔凸模： 6.2.2.落料凸模 6.2.3.凸模的校核： 6.3.固定板的设计 6.3.1.凸模固定板： 6.4.模架以及其他零部件的选用 第7章校核模具闭合高度及压力机有关参数 7.1校核模具闭合高度 7.2冲压设备的选定 第8章设计并绘制模具总装图及选取标准件 第9章结论 第一章零件设计任务零件简图：如图1-1所示材料：10号钢 材

3、料厚度：1.2mm未标注尺寸按照IT10级处理.11.111112 13.13.141515151616.161717l-l图1-1垫片零件图171819J-1第二章冲裁件的工艺分析2.1工件材料由图1-1分析知：10#钢为优质碳素结构钢，具有良好的塑性、焊接性以及压力加 工性能，主要用于制作冲击件、紧固件，如垫片、垫圈等。适合冲裁加工。2.2工件结构形状工件结构形状相对简单，只有一个圆孔。料厚为 2mm满足许用壁厚要求（孔与孔之间、孔与边缘之间的壁厚），可以冲裁加工。2.3工件尺寸精度根据零件图上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求较低，采用 IT13级精度，普通冲裁完全可以满足要求。根据以

4、上分析：该零件冲裁工艺性较好，综合评比适宜冲裁加工。2第三章冲裁工艺方案完成此工件需要冲孔、落料两道工序。其加工工艺方案分为以下 3种：1.方案一：单工序模生产。先冲孔，后落料； 2.方案二：级进模生产。冲孔 一落 料级进冲压；3.方案三：复合模生产。冲孔 一落料复合冲压。各模具结构特点及 比较如下表3-1：表3-1各类模具结构及特点比较II用 1 ipK1比廿向F計H3件鱼養茸级般町达 ITLV-ITlOig町达 J-TlO -nSifi爭fl席点疋寸不皿用不屮小哩尺寸7小爭鬥縣度0. 2 hJZKI匸K*爭tK如世 废*楼小的冷聃件帀4V/尺寸受橫几箱构口蛊竝関讪心川狡人* JY，煜町达3

5、1低 = 较低1序间1动送料，呵以f f：ti冲秤纓丽到锲其1面1,.也硕曲或眦械 押略坐卢烛年牧攸彳女仝斶冕皿欢个扌A施欖jLi5 1 f h；和吨木比无出讪神Hi简匣刑峯作时.It冲f屯壮曳:然苓件眄比的那批茁冲曽的4/人批届忖隅冲加件的牛产仏平“曜要求商的中 小叫屈件卿Kfltfi卜生产3根据分析结合表分析：方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两副模具，成本高而生产 效率低，难以满足大批量生产的要求。方案二只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，模具制造工 作量和成本在冲裁简单的零件时比复合模低。方案三只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于凸

6、凹模 许用最小壁厚模具强度也能满足要求。冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较 高，板料的定位精度比方案二低，模具轮廓尺寸较小。综上对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。4第四章模具结构形式的选择4.1模具的类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进模方式冲压，所以模具类型为级进模。4.2卸料装置4.2.1.条料的卸除因采用级进模生产，故采用向下落料出件。4.3定位装置431 .送料形式因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度 B小于送料方向的凹模长度L故采用横向手动送料方式，即由左向右送料既能满足生产要求，又可 以降低生产成本，提高经济效益。4.32定位零件：零件尺

7、寸较大，厚度较高，保证孔的精度及较好的定位，宜采用导料板导向，导 正销导正，为了提高材料利用率采用始用挡料销和导正销定位。44模架类型及精度4.4.1.模架1.若采用四导柱模架，则导柱对称分布，受力平衡，滑动平稳，能承受级进模高速冲压次数。52.若采用对角导柱模架，则受力平衡，滑动平稳，可纵向或横向送料 ；3.若采用后侧导柱导柱模架，可三方送料，操作者视线不被阻挡，结构比较紧凑的，但模具受力不平衡，滑动不平稳。综上，结合本冲孔、落料级进模的特点，决定采用四导柱模架。4.4.2.精度由于零件材料较厚，尺寸较大，冲裁间隙较小，又是级进模因此采用导向平稳的四导柱模架，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间

8、隙较小，因此采用 I级模架精度。6第五章冲压工艺计算：5.1.排样5.1.1.排样方案分析方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由 冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。 方案二：少废料排样因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材 料利用率稍高，冲模结构简单。方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。 通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式 选择方案一为佳。考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最 佳。5.1.2.计算条料宽度根据零件形状，查 工件

9、之间搭边值a=1.5mm,工件与侧边 之间搭边值a1=1.8mm,条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上 偏差为零，下偏差为负值 一B （Dmax 2 a） 00 公式（5-1） 式中：=1.8mm。Dmax条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a1-冲裁件之间的搭边值；板料剪裁下的偏差；（其值查表 5）可得 =0.20mm。B0=16 + 2 X1.8=19.6故条料宽度为19.675.1.3.确定布距：送料步距S:条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或 多个零件。进距与排样方式有关，是决定侧刃长度的依据。条料宽度的确定与模 具的结构有关。级进模送料步距SS Dma

10、x a1公式（5-2） Dmax零件横向最大尺寸，a1搭边S= 16+ 1.5= 17.5mm排样图如图2-1所示。图2-1排样图5.1.4.计算材料利用率一个步距内的材料利用率t=A /BS X100%公式（5-3）式中A个步距内冲裁件的实际面积;B条料宽度；S步距；8一个步距内冲裁件的实际面积A=nX 8nx 3.252=190mm2所以一个步距内的材料利用率心/ BSX100%=190/( 19.6 X7.5) X00%=55.4%5.2.冲压力计算5.2.1.冲裁力计算用平刃冲裁时，其冲裁力F般按下式计算：F KLt b公式（5-5）式中：F冲裁力；L冲裁周边长度；t材料厚度；T b材

11、料抗剪强度；10钢Tb勺值查表可知：该材料的抗剪强度为 255-333M pa则取 T b=320MpaK系数；一般取K =1.3。1、冲孔力计算冲孔周长：L= nX 6.5 =20.4所以冲孔力F1=KLt T b=1.3 X 6.5 nX 1.2 X 320=10.19kN92.落料力的计算 落料周长L=nx d落料冲裁力F2= KLt T b =1.3 XnX 16X 1.2 X 320=25.08kN.卸料力、顶件力的计算一般按以下公式计算：卸料力公式（5-6）（KXKd为卸料力系数，其值查表5-1可得）冲孔推件力 FD仁nKtF=3 0.55 26.12 43.11kN 落料推件力

12、FD2=nKtF=30.55 78.37 129.31kN所以总冲压力FZ F1 F2 FX1 FX2 FD1 FD2 282.14kNFx1 Kx F1. 0.05 26.14 1.31Fx1 Kx F1. 0.05 26.14 1.31kN公式(5-8)表5-1卸料力、推件力和顶件力系数Kt0 1gfWi-门.町蓄(LIn.40O45-().L5Ja.uK一血O.OSU止O.0,1Oj(W0 045他肿002-0.(13ngfim0也4山谓(10.1 H)7门一027口用(50% 60%) P0 FZ,即冲压时工艺力的总和不能大于压力机公称压力的50%-60%，取P0 1.8 FZ，则公称

13、压力P0 1.8 FZ 507.86kN.初选压力机10的公称压力为600KN。5.3.压力中心的计算用解析计算法求出冲模压力中心。X0= (L1x1 + L2x2 + Lnxn) /(L1 + L2 + Ln)公式(5-9) Y0= ( L1y1 + L2y2 + Lnyn ) / ( L1 + L2+ Ln)由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，为了便于模具的加工和装配，模 具压力中心依然选在坐标原点。5.4.模具工作部分尺寸及公差5.4.1.落料凸凹模基本尺寸计算落料的轮廓尺寸为160。为保证冲出合格冲件。冲裁件精度IT1 1到IT0.3313 ,X 取 0 .75 .查表知：Zma

14、x =0.360, Zmin =0.246。 查表可知： S A=0.021mm S T=0.013mm综上所述可得：落料凹模基本尺寸为DA (Dmax x )00.021 A 0.021. (30 0.75 0.33)0. 29.750 公式(5-10)落料凸模基本尺寸为DT (DA Zmi n) T0. (29.75 0.246) 0.013. 29.50 0.01300 公式(5-11)115.4.2.冲孔凸凹模尺寸大小为1、冲孔凸模基本尺寸的计算 dT (dmin x ) T0. (10 0.75 0.21) 0.011 公式(5-12)0 . 10.1600.0112、冲孔凹模基本尺寸计算 dA (d Tp Zmi n) 0. (10.